ロボットに人間の手のような感覚を与える!?力加減ができる力覚センサとは?

ロボットに人間の手のような感覚を与える!?力加減ができる力覚センサとは?
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こんにちは!産業用ロボットの情報を発信している製造DX.comです。[◎△◎]

今回は、ロボットの感覚をつかさどる力覚センサについてお話していきます!

「力覚センサ?きいたことない」「手の感触で柔らかさを確認している作業を自動化したい」
そんな疑問や課題をお持ちのあなたにピッタリな記事となっています。

①力覚センサとは?

力覚センサとは、複数の方向の力やモーメントを同時に、
リアルタイムに検出することができるセンサ
のことです。

モーメントとは回転に対する力です。

ですから力覚センサを用いることでいろんな作業での”力”を
検出できるということがわかりますね。

②どんなときに使うの?

そんな力覚センサですが、具体的には以下の用な作業で使用されます。

  1. 熟練作業者の”感覚”に頼っていた作業
  2. 繊細な製品に対する作業
  3. ビジョンセンサなどでの検知が難しい作業

3つ目の『ビジョンセンサなどでの検知が難しい作業』について補足します。

最近のビジョンセンサでは、技術が年々向上しています。
例えば、表面の色合いは勿論、ザラザラしているのか、つるつるしているのか、など
状況を的確に読み取ることができます。

しかし、表面には表れない中身の部分を読み取ることは不可能です。
例えば、果物や野菜などの”作物”は、
色味によって多くの情報を読み取ることができますが、
中身の状況を切らずに確認するためには、
柔らかさを触って確認する必要があるといえます。
また、重さも同時に確認することでより確からしい情報を得ることができます。

③何ができる?

力覚センサを用いることで以下のようなことができるとされます。

  1. 人の手のような感覚を持たせる
  2. 細かな力加減が可能になる

例えば、組付工程での押込み作業の力を管理したり、
仕上工程でのバリ取りにおける力加減など、
幅広く応用ができるようになります。

④具体的には?

幅広く活用することができますが、例えば、
ネジ締め作業は機械製造で必ずといっていいほどありますよね。
力覚センサを活用したロボットであれば、
ネジ締め作業のトルク管理も自動で行うことができます。

従来の手作業での『ネジ締め⇒トルク管理⇒トルク検査』といった作業内容が
ロボットへ置き換えることにより『ネジ締め⇒検査』と簡略化することができます。

また、トルク管理しながら留め付けているため、
検査自体も、ネジがちゃんと取付けられていたら、合格となります。

そのため、生産性が著しく向上することが期待できます。

⑤まとめ

勿論、不具合を流出しないことが大切ですが、
流出させてしまったときの対処法を考えることも重要です。

ロボットが行った作業は全てデータに残すことができます。
どこの作業で、どのくらいの力を検出したか、重さはどのくらいだったのか。

これらのデータは、人では分析、確認することができなかった重要なデータとなります。

例えば流出不良の原因が特定できなかったとき、
「条件は全て合格していて問題はない、、、なぜだ?」となりますよね。

ロボットによる作業の情報蓄積を行うことで、
問題の製品と、合格製品の数値を細かく確認することができます。

結果、原因追及が格段に速くなります

設計者も人間なので見落としがあることがあります。
『特定の数箇所の締め付けトルクを大きくしてしまうと、
製品にヒビが発生してしまうや反りが発生してしまう』

そういったとき、蓄積データをグラフ化し、比較することで原因を特定できます。

ロボットはそういった、不具合対応の観点からも優秀だといえます。

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